美國密歇根理工大學(xué)開放可持續(xù)技術(shù)中心（MOST）的Pearce研究團(tuán)隊(duì)（Pearce Research Group）一直致力于開發(fā)開放和可持續(xù)的技術(shù)解決方案。這個(gè)團(tuán)隊(duì)在太陽能光伏發(fā)電領(lǐng)域的研究卓有成效，除此之外他們也是RepRap 3D打印運(yùn)動(dòng)的堅(jiān)定支持者。順理成章的，該團(tuán)隊(duì)在不久前將兩者結(jié)合起來，開發(fā)出了一款以太陽能做動(dòng)力的3D打印機(jī)。為此他們還在《Machines》雜志上發(fā)表了一篇名為《促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的高效太陽能3D打印機(jī)（High-Efficiency Solar-Powered 3-D Printers for Sustainable Development）》的論文。

在這項(xiàng)研究中，研究人員將一個(gè)靠太陽能光伏發(fā)電的移動(dòng)系統(tǒng)與Delta式3D打印系統(tǒng)結(jié)合起來，并充分利用最近出現(xiàn)的一些3D打印創(chuàng)新，以盡可能地降低能源消耗。“打印床表面處理的改進(jìn)、像PLA這樣的低溫線材材料的采用，減少了新型3D打印機(jī)中步進(jìn)電機(jī)的數(shù)量和消除了對(duì)熱床的需要，從而能夠大幅減少了機(jī)器功耗。”研究人員們解釋稱。他們使用的電池是一種聚合物鋰離子可再充電電池組（14.8V，20Ah），這種電池組擁有一種過充保護(hù)電路，這使得它在低光照條件下也能夠備份/存儲(chǔ)能量。

其最終的結(jié)果是一臺(tái)功能強(qiáng)大的3D打印裝置。其太陽能光伏系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為無論太陽輻射量是多少都可以運(yùn)行RepRap 3D打印機(jī)，它的制造成本大約為1000美元左右（其中大部分是太陽能電池的成本）。理論上，這臺(tái)機(jī)器甚至可以借助免費(fèi)的設(shè)計(jì)改裝為注射器打印機(jī)、刻字機(jī)、PCB版印刷機(jī)等。除了電子元器件之外，該機(jī)器的能量轉(zhuǎn)換工具包都是在OpenSCAD軟件里設(shè)計(jì)，并3D打印出來的。“3D打印的轉(zhuǎn)換部件被用來把面板固定到打印機(jī)框架上，以及在運(yùn)輸過程中保護(hù)易受損傷的打印機(jī)組件等。”他們說。“整個(gè)系統(tǒng)很容易被裝到36英寸（91厘米）的帶底輪行李袋中。”

不過，真正的問題是，它能夠單靠太陽能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定持續(xù)地運(yùn)行嗎?密歇根理工大學(xué)的副教授Joshua Pearce給出的答案是肯定的。除此之外，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該系統(tǒng)在不同的運(yùn)行條件下進(jìn)行了測(cè)試：1、光伏對(duì)電池充電并運(yùn)行3D打印機(jī)；2、在低曝曬條件下打?。?/span>3、單用電池為3D打印機(jī)供電；4、用光伏單給電池充電；5在電池充滿情況下用光伏驅(qū)動(dòng)3D打印。

3D 打印太陽能面板模塊

“結(jié)果顯示該系統(tǒng)能夠在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)正常運(yùn)行，無論是在任何條件下。”他介紹說。研究人員因此認(rèn)為，這種類型的機(jī)器在偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國家有很大的應(yīng)用潛力。

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